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O potencial da inteligência artificial (IA) generativa para criar linguagem e arte que se assemelham às de um humano recentemente atraiu interesse de todo o mundo. Além desses usos amplamente difundidos, a inteligência artificial (IA) está transformando a pesquisa de medicamentos e pode mudar o processo de criação de medicamentos que salvam vidas.
A descoberta de medicamentos habilitada por IA é uma realidade hoje, não apenas um sonho distante. Neste campo, uma série de primazias históricas foram alcançadas nos últimos anos. No início de 2020, a Exscientia relatou que a primeira molécula terapêutica criada por IA havia entrado em ensaios clínicos em humanos. No ano seguinte, 330.000 estruturas de proteínas, incluindo todas as 20.000 encontradas no genoma humano, foram previstas pelo algoritmo AlphaFold da DeepMind. Desde então, o sistema ampliou seu banco de dados para incluir quase todas as proteínas catalogadas que são conhecidas pela ciência.
Progresso adicional foi feito em 2022, quando a Insilico Medicine iniciou ensaios clínicos de Fase I para o primeiro medicamento encontrado por IA, baseado em um novo alvo descoberto por IA. Isso foi concluído muito mais rápido e a um custo muito menor do que os programas pré-clínicos convencionais. No início de 2023, a AbSci tornou-se pioneira no desenvolvimento e validação de anticorpos de novo in silico usando IA generativa. Pouco tempo depois, um medicamento desenvolvido e encontrado com IA recebeu a primeira Designação de Medicamento Órfão da FDA, e a Insilico Medicine pretende lançar em breve um estudo global de Fase II para o medicamento.
Essas conquistas não são eventos isolados. Em março de 2022, havia mais de 150 medicamentos de pequenas moléculas em fase de descoberta e mais de 15 em ensaios clínicos entre empresas de biotecnologia que priorizam a inteligência artificial. Esse desenvolvimento rápido destaca o quão revolucionária a IA pode ser para a descoberta de medicamentos.
A descoberta convencional de medicamentos é notoriamente cara e demorada; as fases pré-clínicas podem custar de centenas de milhões a bilhões de dólares e durar de três a seis anos. Mas as ferramentas de inteligência artificial (IA) estão transformando quase todas as etapas desse processo, com o potencial de alterar drasticamente a economia e a velocidade da indústria farmacêutica.
A IA está sendo usada na descoberta de medicamentos em diferentes fases. Algoritmos de IA são treinados em grandes conjuntos de dados para a descoberta de alvos, a fim de compreender as causas das doenças e encontrar novas proteínas ou genes que possam ser abordados. Sistemas mais avançados, como o AlphaFold, prevêem as estruturas tridimensionais dos alvos, o que acelera o desenvolvimento de medicamentos adequados. A IA também permite simulações moleculares de alta fidelidade, minimizando a necessidade de testes físicos de moléculas terapêuticas em potencial.
Sem a necessidade de testes simulados, vários sistemas de IA são capazes de prever aspectos importantes dos candidatos a medicamentos, como toxicidade e bioatividade. A IA também pode ser usada para criar novos compostos medicinais inéditos, mudando o foco da triagem convencional de bibliotecas químicas. A IA supera os algoritmos de classificação anteriores ao ajudar a classificar e priorizar compostos promissores para avaliação adicional após serem identificados. A IA também está sendo usada para criar rotas de síntese para a produção de moléculas medicinais fictícias, ocasionalmente recomendando ajustes para torná-las mais fáceis de produzir.
A ideia de uma pesquisa de medicamentos totalmente automatizada de ponta a ponta está se aproximando da realidade à medida que os sistemas de IA avançam. Os investidores notaram essa possibilidade. A Morgan Stanley estima que, ao longo de um período de dez anos, mesmo pequenos aumentos nas taxas de sucesso do desenvolvimento de medicamentos em estágio inicial possibilitados pela IA podem levar à descoberta de 50 medicamentos inovadores adicionais, criando assim uma oportunidade de mercado potencial avaliada em mais de 50 bilhões de dólares. O ambiente de investimento reflete esse entusiasmo, com o financiamento de terceiros para pesquisa de medicamentos habilitada por IA mais do que dobrando anualmente por cinco anos consecutivos, chegando a mais de 5,2 bilhões de dólares no final de 2021.
Muitas empresas levantaram centenas de milhões de dólares para desenvolver suas pipelines de descoberta de medicamentos impulsionadas por IA, incluindo XtalPi, AbCellera, Relay Therapeutics, Atomwise, Recursion Pharmaceuticals, Schrödinger e ExScientia. Esse influxo de financiamento demonstra a crescente crença na capacidade da IA de revolucionar o setor farmacêutico.
A contribuição da IA para a descoberta de medicamentos tem ramificações de longo alcance. Se as tendências atuais continuarem, é concebível que muitos dos medicamentos que tomamos no futuro próximo serão projetados por máquinas em vez de humanos. Essa mudança pode resultar em medicamentos mais acessíveis e na capacidade de tratar doenças atualmente incuráveis, reduzindo custos e encurtando os tempos de desenvolvimento.
Mas também existem desvantagens nesse avanço tecnológico. Direitos de propriedade intelectual, a possibilidade de abuso da tecnologia e a garantia da segurança e eficácia contínuas dos medicamentos nesse novo paradigma são desafios não resolvidos. À medida que nos aproximamos deste novo capítulo na história da descoberta de medicamentos, é imperativo que defensores, legisladores e outras partes relevantes comecem a se preparar para abordar essas questões imediatamente.
A descoberta de medicamentos habilitada por IA tem um futuro brilhante pela frente; na verdade, já está aqui. Agora, a questão é se estaremos preparados para aproveitar os benefícios que ela oferece e gerenciar com sucesso os riscos que a acompanham. Nossa capacidade de negociar com sucesso esse novo terreno terá um impacto significativo nas empresas farmacêuticas, na inovação médica como um todo e na saúde global. É óbvio que, à medida que o tempo passa, a conexão entre inteligência artificial e descoberta de medicamentos exigirá muita atenção, recursos e reflexão para realizar plenamente seu potencial de melhoria da saúde humana.
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